KR100390409B1

KR100390409B1 - 풀칼라 유기 ｅｌ 디스플레이 패널 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR100390409B1
Application number: KR10-2000-0033628A
Authority: KR
Inventors: 김창남
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2000-06-19
Filing date: 2000-06-19
Publication date: 2003-07-07
Also published as: KR20010113334A

Abstract

본 발명은 풀칼라 유기 EL 디스플레이 패널 및 그 제조 방법을 제공하기 위한 것으로서, 다수 개의 양수 스트립 전극과 음수 스트립 전극이 서로 수직하게 교차되는 위치에 각각 R,G,B 발광픽셀을 갖는 유기 EL 디스플레이 패널에 있어서, 발광픽셀들이 발광 효율에 따라 각각 다른 면적을 갖고 델타 형태로 발광 픽셀을 배열하여, 상대적으로 효율이 낮은 적색 발광픽셀의 크기를 청 및 녹색보다 크게 함으로써 효율적인 풀칼라 유기 EL 디스플레이 패널을 제조할 수 있다.

Description

풀칼라 유기 ＥＬ 디스플레이 패널 및 그 제조 방법{FULL COLOR ORGANIC ELECTROLUMINESCENCE DISPLAY PANEL AND FABRICATING MEHTOD FOR THE SAME}

본 발명은 유기 EL 소자를 이용한 풀-칼라 평판 디스플레이 패널 제조 방법에 관한 것이다.

도 1a 은 풀-칼라 유기 EL 디스플레이 소자의 구조 단면도이다.

유기 EL 디스플레이 소자를 만드는데 있어서, 적색, 녹색, 청색 발광픽셀(pixel)들을 형성하기 위한 방법 중에 가장 발광 효율이 좋은 것은 도 1a 에 도시된 바와 같이 쉐도우 마스크를 이용하는 것이다.

상기와 같은 쉐도우 마스크를 이용하는 방법에는 도 1b 에 도시된 바와 같은 스트립 방법과, 도 1c 에 도시된 바와 같은 델타 타입으로 화소를 배열하는 방법이 있다.

도 1a 에 도시된 바와 같이, 글레스(1) 위에 양극 스트립(2-2)을 형성하고 음극 스트립을 형성하기 전에 격벽(7)을 형성한다. 이어, 도 1a 에 도시된 바와 같은 쉐도우 마스크(9)를 이용하여 적색, 녹색, 청색 에미팅 물질층(8-1, 8-2, 8-3)을 형성한 다음, 전면에 음극 스트립을 형성하기 위해 금속 물질로 음극(10)을 형성한다.

그러나 이상에서 설명한 종래 기술에 따른 풀칼라 유기 EL 소자의 셀 어레이 구조는 다음과 같은 문제점이 있다.

적, 녹, 청색 발광픽셀(pixel)의 크기가 거의 동일하므로 상대적으로 휘도와 발광 효율이 좋지 않은 적색이 제대로 나타나지 않기 때문에 색감이 떨어지는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 적색의 휘도가 낮은 점을 보완하기 위하여 적색의 발광 면적을 넓게 하는 풀-칼라 배열 방법과 적, 녹, 청색의 유기 EL 층을 증착하는데 사용되는 쉐도우 마스크도 공용으로 사용할 수 있는 풀칼라 유기 EL 디스플레이 패널 및 그 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1a 은 풀-칼라 유기 EL 디스플레이 소자의 구조 단면도

도 1b 는 종래 기술에 따른 스트립 방법을 이용한 유기 EL 디스플레이 소자의 구조 평면도

도 1c 는 종래 기술에 따른 델타 타입으로 화소를 배열하는 방법을 이용한 유기 EL 디스플레이 소자의 구조 평면도

도 2a 내지 도 2k 는 본 발명에 따른 풀-칼라 유기 EL 디스플레이 소자 제조 공정 펑면도

도 3 은 도 2b 의 확대도

도 4 는 쉐도우 마스크의 평면도

5a 및 도 5b 는 소자를 완성한 후 상부에서 본 평면도

도 6 은 각 발광픽셀간을 연결하는 양극 스트립의 연결 구조 평면도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 글레스 2-1 : 발광픽셀

2-2 : 양극 스트립 3-1 : 양극 탭

3-2 : 음극 탭 4 : 보조 전극

5 : 보조 전극 6 : 버퍼층

7 : 격벽 8 : 적, 녹, 청색 공통 유기 EL 층

8-1 : 적색 에미팅 물질층 8-2 : 녹색 에미팅 물질층

8-3 : 청색 에미팅 물질층 9 : 쉐도우 마스크

10 : 음극 11 : 봉지재

12 : 봉지판

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 풀칼라 유기 EL 디스플레이 패널의 특징은 다수 개의 약극 스트립(제 1)전극과 음극 스트립(제 2)전극이 서로 수직하게 교차되는 위치에 각각 G,B,R(제 1, 제 2, 제 3)발광픽셀을 갖는 유기 EL 디스플레이 패널에 있어서, 상기 제 1, 제 2, 제 3 발광픽셀은 발광 효율에 따라 각각 다른 면적을 갖고 구성되는데 있으며, 상기 제 1 및 제 2 발광픽셀은 동일 선상에 배열되고, 상기 제 3 발광픽셀은 상기 제 1 및 제 2 발광픽셀 사이에서 제 1, 제 2 발광픽셀들과 어긋나도록 배열된다.

상기 제 1, 제 2, 제 3 발광픽셀의 둘레와, 상기 제 1 전극의 소정 영역 중 적어도 어느 하나에 형성된 보조 전극을 더 포함하여 구성되고, 상기 제 1, 제 2, 제 3 발광픽셀 주변과, 상기 제 1, 제 2, 제 3 발광픽셀 주변 및 상기 제 3 발광픽셀의 중앙 부분 중 적어도 어느 하나에 형성된 버퍼층을 더 포함하여 구성되며, 상기 제 2 전극들 사이에 상기 제 2 전극들을 전기적으로 절연시키도록 형성된 절연 격벽을 더 포함하여 구성된다.

상기 제 1 및 제 2 발광픽셀끼리 연결하는 상기 제 1 전극은 요부의 격벽이 소정의 각도로 기울어진 요철 형태를 가지고, 상기 제 3 발광픽셀끼리 연결하는 상기 제 1 전극은 띠 형태를 가지며, 상기 요부의 격벽은 상기 제 3 발광 픽셀의 모서리 부분과 겹치지 않도록 형성된 구조를 가진다.

상기 제 1, 제 2, 제 3 발광픽셀 위에 형성된 유기 EL 층을 봉지하는 봉지판과, 상기 제 1, 제 2, 제 3 발광픽셀이 형성되지 않은 비발광 영역에 상기 봉지판과 상기 기판을 접착하는 봉지재를 더 포함하여 구성된다.

상기 제 3 발광픽셀 면적이 상기 제 1 및 제 2 발광픽셀 면적보다 넓으며, 상기 제 1, 제 2, 제 3 발광픽셀들은 서로 같거나 다른 다각형 구조를 가진다. 상기 제 1, 제 2, 제 3 발광픽셀의 배열구조는 델타(delta)구조이고, 상기 제 1 전극은 투명 전극이고 , 상기 제 2 전극은 금속 전극이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 풀칼라 유기 EL 디스플레이 패널 제조 방법의 특징은 다수 개의 제 1 전극과 제 2 전극이 서로 수직하게 교차되는 위치에 각각 제 1, 제 2, 제 3 발광픽셀을 갖는 유기 EL 디스플레이 패널에 있어서, 기판 위에 상기 제 3 발광픽셀끼리 연결하도록 띠형태를 갖는 띠전극과, 상기 각 제 1 및 제 2 발광픽셀끼리 연결하도록 요부의 격벽이 소정의 각도로 기울어진 요철형태를 갖는 요철전극으로 구성된 제 1 전극을 형성하는 제 1 단계와, 상기 발광픽셀 이외의 영역에 상기 제 1 전극들에 대해 수직한 방향으로 상기 제 1, 제 2, 제 3 발광픽셀을 포함하도록 절연 격벽을 형성하는 제 2 단계와, 쉐도우 마스크를 이용하여 상기 각 발광픽셀에 해당하는 빛을 내는 유기 EL 층을 상기 제 1, 제 2, 제 3 발광픽셀에 형성하는 제 3 단계와, 상기 유기 EL 층을 포함한 전면에 전극 물질을 증착하여 상기 절연 격벽 사이에 다수 개의 제 2 전극을 형성하는 제 4 단계를 포함하여 이루어지는데 있다.

제 1 단계는 상기 제 1, 제 2, 제 3 발광픽셀의 둘레와, 상기 제 1 전극의 소정 영역 중 적어도 어느 하나에 보조 전극을 형성하는 단계를 더 포함하여 이루어지기도 하며, 또한 제 1 단계는 상기 제 1, 제 2, 제 3 발광픽셀 주변과, 상기 제 1, 제 2, 제 3 발광픽셀 주변 및 상기 제 3 발광픽셀의 중앙 부분 중 적어도 어느 하나에 버퍼층을 형성하는 단계를 더 포함하여 이루어지는데 있다.

그리고, 상기 제 3 단계는 하나의 쉐도우 마스크를 이용하여 상기 쉐도우 마스크를 이동시켜 가면서 상기 각 발광픽셀에 해당하는 빛을 내는 유기 EL 층을 상기 제 1, 제 2, 제 3 발광픽셀에 형성한다.

본 발명의 특징에 따른 작용은 발광픽셀의 면적을 적색, 녹색, 청색 별로 발광 효율에 따라 달리 하는 어레이를 구성함으로써, 상대적으로 휘도와 발광 효율이 좋지 않은 적색의 발광 효율을 높일 수 있다.

본 발명의 다른 목적, 특성 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

본 발명에 따른 풀칼라 유기 EL 디스플레이 패널의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2a 내지 도 2k 는 본 발명에 따른 풀-칼라 유기 EL 디스플레이 소자 제조 공정 평면도이다.

먼저 도 2a 에 도시된 바와 같이, 글레스(1) 위에 ito 또는 기타 투명 전극으로 양극 스트립(2-3) 패턴을 형성한다. 이때 발광픽셀(2-1)은 각이 3 개 이상인 다각형 모양으로 형성시키고, 적색으로 발광하는 발광픽셀(2-1)의 면적이 청색 및 녹색으로 발광하는 발광픽셀(2-1)보다 크게 형성한다. 발광픽셀(2-1) 영역의 반은 적색, 그 외의 나머지 영역에 청색 및 녹색을 배치한다.

이어 도 2b 에 도시된 바와 같이, 양극 스트립(2-2)의 저항을 줄이기 위해 발광픽셀(2-1)을 연결하는 양극 스트립(2-2)에 보조 전극(5)을 형성한다. 발광픽셀(2-1) 주변도 보조 전극(4)을 형성하면 각 발광픽셀(2-1)을 연결하는 양극 스트립(2-2)에만 형성했을 때 보다 저항을 더욱 줄일 수 있다.

도 3 는 도 2b 의 일부분을 확대한 확대도로, 발광픽셀(2-1) 주변과 발광픽셀(2-1)을 연결하는 양극 스트립(2-2)에 모두 보조 전극(4, 5)이 형성됨을 알 수 있다. 보조 전극(4, 5) 물질로 ito보다 상대적으로 저항이 작은 Cr, Al, Cu, W,Au, Ni, Ag 등의 금속을 이용한다.

이어, 도 2c 에 도시된 바와 같이 버퍼층(6)을 형성한다. 버퍼층(6)은 무기물, 유기물의 절연체를 사용한다. 무기물인 경우 옥사이드(oxide), 나이트라이드(nitride)류를 사용하고, 스핀 가능하게 솔벤트(solvent)에 녹인 무기물도 가능하다. 유기물의 경우에는 고분자의 폴리머(polymer)가 좋으며, 포토 레지스트(photoresist), 폴리이미드(polyimide), 폴리올레핀(polyolefin)류가 적당하다.

이어 도 2d 에 도시된 바와 같이, 형성될 음극 사이의 절연을 위해 격벽(7)을 형성한다.

이어 도 2e 에 도시된 바와 같이, 적, 녹, 청색 공통 유기 EL 층(8)들을 전체 발광 지역에 다 증착시킬 수 있는 블랭크 마스크(blanc mask)를 이용하여 한번에 증착시킨다.

이어 도 4 에 도시된 바와 같은 쉐도우 마스크(9)를 이용하여 도 2f, 도 2g 에 도시된 바와 같이 적색광을 내는 유기 EL 층인 적색 에미팅 물질층(8-1)을 증착시킨다. 적색을 형성하는 방법과 동일한 방법으로 쉐도우 마스크(9)를 이용하여 도 2h 및 도 2i 에 도시된 바과 같이 녹색, 청색광을 내는 유기 EL 층인 녹색 및 청색 에미팅 물질층(8-2, 8-3)을 증착시킨다.

이때 적, 녹, 청색 공통 유기 EL 층(8)을 발광 지역 전체에 증착시키지 않고 도 4 에 도시된 바와 같은 하나의 쉐도우 마스크(9)를 이용하여 상기 쉐도우 마스크(9)를 이동시켜 가며, 적색, 녹색, 청색의 각 화소에 각각 형성할 수 도 있다.

이어 도 2j 에 도시된 바와 같이, Mg-Ag 합금, Al 또는 기타 도전성 물질로 음극(10) 형성을 위한 금속 물질층을 형성한다.

이어, 도 2k 에 도시된 바와 같이, 산소 흡착층, 수분 흡착층, 방습층과 같은 보호막층을 형성시키고, 봉지재(11)와 봉지판(12)을 이용하여 캡슐화하여 소자를 완성한다.

도 5a 및 도 5b 는 소자를 완성한 후 상부에서 본 평면도이다. 적색, 녹색, 청색을 증착시키는 위치는 도 도 5a 및 도 5b 에 도시된 바와 같이 삼각형 구조 및 역삼각형 구조를 가지도록 위치할 수 있다.

하나의 쉐도우 마스크(9)를 이용하여 적색, 녹색, 청색을 형성할 때에는 도 5a 에 도시된 바와 같이 적색 발광픽셀(2-1)을 버퍼층(7)을 이용하여 반으로 나누고, 적색 전용 쉐도우 마스크를 사용할 경우, 도 5b 에 도시된 바와 같이 반으로 나눌 필요 없이 큰 발광픽셀 하나로 형성한다.

도 6 은 녹색 발광픽셀(2-1) 및 청색 발광픽셀(2-1)간의 각각을 연결하는 양극 스트립(2-2)과, 적색 발광픽셀(2-1)간을 연결하는 양극 스트립(2-2)의 발광픽셀(2-1)의 모습을 확대한 것으로 발광픽셀(2-1)의 면적을 최대화하는 방식을 보여주는 그림이다.

기본적으로 녹색 발광픽셀(2-1) 및 청색 발광픽셀(2-1)간의 각각을 연결하는 양극 스트립(2-2)은 A와 같이 일직선상에 형성되어야 하고, 이 두 양극 스트립(2-2)이 겹쳐지는 부분에서는 B 와 같이 사선으로 형성하고, 두 양극 스트립(2-2) 옆에 형성되는 적색 발광픽셀(2-1)의 모서리도 C와 같이 사선으로 형성함으로써 적색 발광픽셀(2-1)의 크기를 최대화하는 구조로 형성한다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 풀칼라 유기 EL 디스플레이 패널 및 그 제조 방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 풀칼라 유기 EL 소자를 만드는데 있어서 상대적으로 효율이 낮은 적색의 단점을 보완하기 위해 적색 발광픽셀의 크기를 녹색 및 청색 발광픽셀보다 크게 델타 형태로 발광픽셀을 배열하여 적색의 발광 효율을 높여 색감을 높일 수 있다.

둘째, 적, 녹, 청색의 유기 EL 층을 증착하는데 있어서 하나의 쉐도우 마스크를 이용할 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims

다수 개의 양극 스트립(제 1)전극과 음극 스트립(제 2)전극이 서로 수직하게 교차되는 위치에 각각 형성된 G,B,R(제 1, 제 2, 제 3)발광픽셀을 갖는 유기 EL 디스플레이 패널에 있어서,

상기 제 1, 제 2 발광필셀은 동일선상에 배열되고, 상기 제 3 발광픽셀은 상기 제 1, 2 발광픽셀의 상부 또는 하부에 배열되며, 적어도 제 1, 2 발광픽셀보다는 더 큰 면적을 갖고 구성됨을 특징으로 하는 풀칼라 유기 EL 디스플레이 패널.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 제 3 발광픽셀 면적이 상기 제 1 및 제 2 발광픽셀 면적보다 넓음을 특징으로 하는 풀칼라 유기 EL 디스플레이 패널.
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2, 제 3 발광픽셀의 배열구조는 델타(delta)구조임을 특징으로 하는 풀칼라 유기 EL 디스플레이 패널.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 전극은 투명 전극이고 , 상기 제 2 전극은 금속 전극임을 특징으로 하는 풀칼라 유기 EL 디스플레이 패널.
다수 개의 제 1 전극과 제 2 전극이 서로 수직하게 교차되는 위치에 각각 제 1, 제 2, 제 3 발광픽셀을 갖는 유기 EL 디스플레이 패널에 있어서,

기판 위에 상기 제 3 발광픽셀끼리 연결하는 띠 형태를 갖는 전극과, 상기 각 제 1 및 제 2 발광픽셀끼리 연결하는 요부의 격벽이 소정의 각도로 기울어진 요철형태를 갖는 요철전극으로 구성된 제 1 전극을 형성하는 제 1 단계와,

상기 발광픽셀 이외의 영역에 상기 제 1 전극들에 대해 수직한 방향으로 상기 제 1, 제 2, 제 3 발광픽셀이 포함되도록 절연 격벽을 형성하는 제 2 단계와,

상기 각 발광픽셀에 해당하는 빛을 내는 유기 EL 층을 상기 제 1, 제 2, 제3 발광픽셀에 형성하는 제 3 단계와,

상기 유기 EL 층을 포함한 전면에 전극 물질을 증착하여 상기 절연 격벽 사이에 다수 개의 제 2 전극을 형성하는 제 4 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 풀칼라 디스플레이 패널 제조 방법.
제 13 항에 있어서, 제 1 단계는

상기 제 1, 제 2, 제 3 발광픽셀의 둘레와, 상기 제 1 전극의 소정 영역 중 적어도 어느 하나에 보조 전극을 형성하는 단계를 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 풀칼라 유기 EL 디스플레이 패널 제조 방법.
제 13 항에 있어서, 제 1 단계는

상기 제 1, 제 2, 제 3 발광픽셀 주변과, 상기 제 1, 제 2, 제 3 발광픽셀 주변 및 상기 제 3 발광픽셀의 중앙 부분 중 적어도 어느 하나에 버퍼층을 형성하는 단계를 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 풀칼라 유기 EL 디스플레이 패널 제조 방법.
제 13 항에 있어서, 제 3 단계는

하나의 쉐도우 마스크를 이용하여 상기 쉐도우 마스크를 이동시켜 가면서 상기 각 발광픽셀에 해당하는 빛을 내는 유기 EL 층을 상기 제 1, 제 2, 제 3 발광픽셀에 형성함을 특징으로 하는 풀칼라 유기 EL 디스플레이 패널 제조 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 각 발광픽셀은 R,G,B 발광셀의 발광효율에 따라 각각 다른 면적을 가지는 제 1 전극의 패턴이 각각 형성되고, 상기 제 1 전극상에 각각 제 1,2,3 유기전계발광이 형성되고, 상기 유기전계발광층상에 제 2 전극이 각각 형성된 구조로, 상기 제 1 전극 및 제 2 전극은 동일한 발광픽셀끼리 연결한 스트립 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 EL 디스플레이 패널.
제 17 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 발광픽셀은 동일 선상에 배열되고, 상기 제 1 및 제 2 발광픽셀이 배열된 상위 또는 하위 선상에 제 3 발광픽셀을 배열하여 한 픽셀을 이루는 제 1 및 제 2, 3 발광픽셀의 배열이 델타 또는 역델타 구조를 갖도록 하는 것을 특징으로 하는 풀칼라 유기 EL 디스플레이 패널.
제 17 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2, 제 3 발광픽셀의 둘레와, 상기 제 1 전극의 소정 영역 중 적어도 어느 하나에 형성된 보조 전극을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 풀칼라 유기 EL 디스플레이 패널.
제 17 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2, 제 3 발광픽셀 주변과, 상기 제 1, 제 2, 제 3 발광픽셀 주변 및 상기 제 3 발광픽셀의 중앙 부분 중 적어도 어느 하나에 형성된 버퍼층을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 풀칼라 유기 EL 디스플레이 패널.
제 17 항에 있어서, 상기 제 2 전극들 사이에 상기 제 2 전극들을 전기적으로 절연시키도록 형성된 격벽을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 풀칼라 유기 EL 디스플레이 패널.
제 17 항에 있어서,

상기 제 1, 제 2, 제 3 발광픽셀 위에 형성된 유기 EL 층을 봉지하는 봉지판과,

상기 제 1, 제 2, 제 3 발광픽셀이 형성되지 않은 비발광 영역에 상기 봉지판과 상기 기판을 접착하는 봉지재를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 풀칼라 유기 EL 디스플레이 패널.
제 17 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 발광픽셀끼리 연결하는 상기 제 1 전극은 요부의 격벽이 소정의 각도로 기울어진 요철형태를 가지고, 상기 제 3 발광픽셀끼리 연결하는 상기 제 1 극은 띠형태를 가짐을 특징으로 하는 풀칼라 유기 EL 디스플레이 패널.
제 23 항에 있어서, 상기 요부의 격벽은 상기 제 3 발광 픽셀의 모서리 부분과 겹치지 않도록 형성된 구조임을 특징으로 하는 풀칼라 유기 EL 디스플레이 패널.